Question

12．裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80 kg的貨物，所用的拉力F為500N，繩子自由端在50s內(nèi)被勻速拉下4m，求：（g取10N/kg）
（1）在圖中畫出滑輪組繞繩．
（2）拉力F的功率．
（3）此滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）拉力的方向向下，應(yīng)從定滑輪開始繞；
（2）根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率；
（3）由圖可知繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出物體上升的高度，利用W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出此滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）要使該滑輪組向下用力物體向上運動，應(yīng)從定滑輪開始繞，如下圖所示：

（2）拉力做的總功：
W_總=Fs=500N×4m=2000J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2000J}{50s}$=40W；
（3）由圖可知，n=2，則物體上升的高度：
h=$\frac{s}{n}$=$\frac{4m}{2}$=2m，
有用功：
W_有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×2m=1600J，
此滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1600J}{2000J}$×100%=80%．
答：（1）滑輪組繞繩如上圖所示；
（2）拉力F的功率為40W；
（3）此滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題考查了壓強的計算和滑輪組的繞法、有用功、總功、機械效率的計算，比較簡單，屬于基礎(chǔ)知識．